【正文】 （2）； （3）殼體名義厚度δn≤38mm。 表36 接管最小壁厚 mm 最小壁厚 接管公稱外徑 25 32 38 45 48 57 65 76 89 注：①鋼材的標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值σb＞540MPa時(shí)，接管與殼體的連接宜采用全熔透的結(jié)構(gòu)型式。(5) 弧形平臺(tái)的包角應(yīng)依據(jù)工藝配管液面計(jì)接管及人孔等的位置而定。 欄桿平臺(tái)的載荷應(yīng)根據(jù)具體的使用情況確定，一般按最小均布載荷為2000Pa，集中載荷為4000N考慮。(3) ～，以免失去安全作用。高溫操作的塔，連接板應(yīng)與塔體完全焊透，焊縫應(yīng)打磨光潔，以減少熱應(yīng)力的影響。但對(duì)塔底產(chǎn)量大的塔，停留時(shí)間一般也是3～5min，對(duì)易結(jié)焦的介質(zhì)，塔底停留時(shí)間應(yīng)縮短，一般為1～。操作彈性：塔盤的間距大，則塔的操作彈性大。當(dāng)塔內(nèi)各段負(fù)荷不同時(shí)，也可考慮采用不同的塔板間距以適應(yīng)相同的塔徑。一般較大的塔板間距可采用較高的空塔速度，選擇在一定的生產(chǎn)能力和操作條件下的塔徑可小些，但塔高相對(duì)增加。塔盤間距大，則塔盤的上開(kāi)汽流中霧沫夾滯小，但將增加總塔高度。 塔底空間高度的確定塔底空間是塔底第一塊塔板到塔底切線的距離，當(dāng)進(jìn)料沒(méi)有15min的緩沖時(shí)間的容量時(shí)，塔底產(chǎn)品的停留時(shí)間可取3～5min。梯子的踏步應(yīng)能承受1000N的短期集中載荷，整個(gè)梯子應(yīng)能承受4500N的集中載荷，扶手在任意點(diǎn)應(yīng)能承受任何方向作用的900N載荷。 鋪板的加強(qiáng) 梯子結(jié)構(gòu)型式的確定(1) 不經(jīng)常操作的平臺(tái)，可采用直梯，若采用斜梯則角度應(yīng)小于60176。(8) 支承平臺(tái)的槽鋼梁一般應(yīng)沿平臺(tái)外圍同等分安排。若無(wú)特殊要求層間距也不應(yīng)大于8m。同時(shí)由于容器材料具有一定的塑性儲(chǔ)備，允許承受不是十分過(guò)大的局部應(yīng)力，所以當(dāng)孔徑不超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，可不進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。還由于補(bǔ)強(qiáng)圈和殼體或接管金屬?zèng)]有形成一個(gè)整體，因而抗疲勞性能差。為了焊接方便，補(bǔ)強(qiáng)圈可以置于器壁外表面或內(nèi)表面，或內(nèi)外表面對(duì)稱放置，但為了焊接方便，一般是把補(bǔ)強(qiáng)圈放在外面的單面補(bǔ)強(qiáng)。 整體補(bǔ)強(qiáng)是指采用增加整個(gè)殼體的厚度，或用全焊透的結(jié)構(gòu)形式將厚壁接管或整體補(bǔ)強(qiáng)鍛件與殼體相焊來(lái)降低開(kāi)孔附近的應(yīng)力。它有兩種：不帶頸視鏡用凸緣構(gòu)成的視鏡，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不易結(jié)料，有比較寬闊的視察范圍；當(dāng)視鏡需要斜裝或設(shè)備直徑較小時(shí)，則需采用帶頸視鏡。1．氣體進(jìn)、出口管對(duì)于氣態(tài)進(jìn)料口，可安裝在塔板間的蒸汽空間內(nèi)，一般可將進(jìn)氣管做成斜切口以改善氣體分布或采用較大管徑使其流速降低，達(dá)到氣體均勻分布的目的。鑄造設(shè)備的接管可與筒體一并鑄出，如圖(b)所示。金屬材料在外層，可耐高溫、耐腐蝕，非金屬材料在內(nèi)層，使墊片具有良好的彈性和回彈能力。使用最多的是石棉、橡膠及合成樹(shù)脂材料。這類密封面適用于易燃易爆、有毒介質(zhì)，以及壓力較高的重要場(chǎng)合。(2) 凹凸型密封面這類壓緊面是由一個(gè)凸面和一個(gè)凹面相配合組成。從設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的影響因素分析，影響法蘭密封的主要因素有：墊片性能、壓緊面型式、螺栓預(yù)緊力、法蘭剛度、操作條件等。這類法蘭的受力特性介于整體法蘭與活套法蘭之間。由于操作條件，墊片材料和結(jié)構(gòu)型式的不同，法蘭的受力也不同，加之安裝與拆卸的考慮和使用場(chǎng)合各異，法蘭按結(jié)構(gòu)可以分為以下幾種型式：（1）整體法蘭這類法蘭通常帶有一個(gè)錐形截面的頸脖。當(dāng)高度在15m以上的塔，都設(shè)置吊柱。在設(shè)置人孔處，塔板間距不得小于600mm，塔體上宜采用垂直吊蓋人孔或回轉(zhuǎn)蓋人孔。對(duì)較高或細(xì)長(zhǎng)的塔,焊縫應(yīng)進(jìn)行探傷檢查，采用對(duì)接焊縫時(shí)，若裙座與封頭等厚，封頭切線至裙座頂之距離h可查有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)定。裙座形式根據(jù)承受載荷情況不同可分為兩種形式（圓筒形和圓錐形），為了制造方便，經(jīng)濟(jì)上合理，裙座一般選用圓筒形，當(dāng)需要增加裙座筒體斷面積慣性矩或者需要減小混凝土基礎(chǔ)面頂面的正應(yīng)力時(shí)，采用圓錐形。由于橢圓形封頭幾何特性造成的經(jīng)線曲率平滑連續(xù)，故封頭中的應(yīng)力分布比較均勻。 封頭結(jié)構(gòu)型式的選擇與論證封頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要充分考慮其幾何特性，承載能力和制造技術(shù)，作出全面的評(píng)論。由卡板，橢圓墊板，圓頭螺栓和螺母組成。塔板的工藝尺寸計(jì)算完畢,應(yīng)該算塔板開(kāi)孔率,對(duì)常壓塔或減壓塔開(kāi)孔率在10%～14%之間。折流擋板可制成可折結(jié)構(gòu)或焊于塔盤上的固定結(jié)構(gòu)。 凹形受液盤上液體 凹形受液盤結(jié)構(gòu)4．溢流堰溢流堰有保持塔盤板上一定液層高度和促使液流均勻分布的作用。圓形降液管的流通面積小，沒(méi)有足夠的空間分離溢流液中的氣泡，氣相夾帶嚴(yán)重，塔板效率較低。（2）雙流（或雙溢流）型液量較大或塔徑較大時(shí)采用。而本設(shè)計(jì)塔徑為Φ6200/Φ5200/Φ4000mm，因而本塔全采用分塊式塔盤。斜孔塔板采用孔口反向交錯(cuò)排列，避免了氣、液并流造成的氣流不斷加速現(xiàn)象，因而液層低而均勻，霧沫夾帶小，板效率有所提高，但由于開(kāi)孔固定，操作彈性較小。浮閥塔的突出特點(diǎn)是操作彈性大，因浮閥可在一定的范圍內(nèi)自由升降以適應(yīng)氣量變化，而氣縫速度幾乎不變，其操作彈性為5～9。每塊塔板上保持著一定深度的液層，氣體通過(guò)塔板分散到液層中去，進(jìn)行相際接觸傳質(zhì)。對(duì)于氣體吸收，真空蒸餾以及處理腐蝕性液體的操作頗為適用。(3) 操作穩(wěn)定，操作彈性大。35號(hào)鋼，有較好的塑性和強(qiáng)度，加工性能良好，在化工設(shè)備上主要用于制造雙頭螺柱，一般不作焊接件。而地腳螺栓則選用Q235A。參考茂名石油工業(yè)公司設(shè)計(jì)院的第四套常減壓蒸餾裝置塔2的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、JB471092鋼制塔式容器、GB1501998鋼制壓力容器標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)闊捴频脑褪歉吆蛴推罚栽蛯?duì)煉油設(shè)備的腐蝕極為嚴(yán)重，原油中的硫化物對(duì)金屬的作用。而且必須釆用鎮(zhèn)靜鋼，因?yàn)殒?zhèn)靜鋼的脫氧比較完全，這是鋼液在澆注之前經(jīng)過(guò)完全脫氧，凝固時(shí)不沸騰，鋼錠內(nèi)氣泡疏松較少，鋼中雜質(zhì)含量低，鋼材質(zhì)量高。在化工行業(yè)上，壓力容器選取的材料是鋼材較多，因?yàn)殇摬膹?qiáng)度高，而且塑性和韌性方面性能較好：（1）鋼材有良好的冶金質(zhì)量。許用應(yīng)力也應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)選取或計(jì)算。因?yàn)檫@些因素會(huì)影響材料的性能。（1）壓力容器使用條件使用條件包括設(shè)計(jì)溫度、設(shè)計(jì)壓力、介質(zhì)特性和操作特點(diǎn)，材料選擇主要由使用條件決定。化工生產(chǎn)中所處理的物料常有腐蝕性，故應(yīng)正確選材或采取合理的防腐措施以保持持久耐用。 厚度附加量厚度附加量按公式C=C1+C2確定：式中：C——厚度附加量，； C1——鋼板或鋼管的厚度負(fù)偏差，按相應(yīng)鋼板或鋼管等鋼材標(biāo)準(zhǔn)選取，； C2——腐蝕裕量，； 對(duì)于碳素鋼和低合金鋼，取C2不小于1； 對(duì)于不銹鋼，當(dāng)介質(zhì)的腐蝕性極微時(shí)，取C2=0； 對(duì)裙座殼取C2=2； 地腳螺栓取C2=3；本設(shè)計(jì)所給參數(shù)已給出C2的值，C2＝0。它的大小視焊縫接頭形式和無(wú)損探傷的要求而定。 設(shè)計(jì)溫度設(shè)計(jì)溫度系指塔器在正常操作情況，在相應(yīng)設(shè)計(jì)壓力下，設(shè)定的受壓元件的金屬溫度（沿元件金屬截面的溫度平均值），當(dāng)元件金屬溫度不低于0℃時(shí)，其值不得低于元件金屬可能達(dá)到的最高金屬溫度。出塔頂冷回流外，常壓塔通常還設(shè)置2～3各中段循環(huán)回流。對(duì)于化工容器考慮腐蝕、設(shè)備疲勞、蠕變、振動(dòng)以及技術(shù)的更新?lián)Q代，本塔設(shè)計(jì)壽命為20至30年。⑤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、安裝、維修方便，設(shè)備的投資及操作費(fèi)用低。滿足經(jīng)濟(jì)上的要求，設(shè)計(jì)省熱能和電能的消耗，減少設(shè)備與基礎(chǔ)的費(fèi)用，選擇合適的回流比，節(jié)省冷卻水，設(shè)計(jì)時(shí)要全面考慮，力求總費(fèi)用盡可能的偏低一些。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁(yè)以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔1）設(shè)計(jì)（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它摘 要在煉油工業(yè)中塔器設(shè)備占主導(dǎo)地位，其性能、技術(shù)水平和壽命都直接影響到產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益等方面。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。在專題論文中，對(duì)蒸餾裝置中常減壓塔的腐蝕原因及腐蝕部位進(jìn)行了分析，其腐蝕類型主要有低溫輕油腐蝕、高溫硫腐蝕和環(huán)烷酸腐蝕，論文討論了這三種腐蝕的機(jī)理，并從加工工藝、材料選擇方面提出了相應(yīng)的防腐措施。采用某些高新技術(shù)（如：一脫三注）或應(yīng)用某些工藝系統(tǒng)來(lái)降低原料的含硫量，減緩腐蝕，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，以提高裝置的生產(chǎn)率。常壓塔是化工、煉油生產(chǎn)中蒸餾裝置最重要的設(shè)備之一，主要用于將原油分餾成汽油、煤油及柴油等油料組分，它是裝置的主體，主要產(chǎn)品從這里得到。塔底為拔頭原理經(jīng)常壓爐加熱至360～370℃進(jìn)入常壓分餾塔，塔頂出汽油。 工藝流程圖 設(shè)備在裝置中的作用在石油，化工生產(chǎn)過(guò)程中，常常需要將混和物分離成為較純的物質(zhì)，這些生產(chǎn)過(guò)程稱為物質(zhì)分離過(guò)程或物質(zhì)傳遞過(guò)程，他們大多是在塔設(shè)備內(nèi)進(jìn)行，本常壓塔的作用就是將原油分割成汽油、煤油及柴油等組分，它的工藝性能對(duì)于整個(gè)裝置的產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量和生產(chǎn)能力等有重大的影響。 焊縫系數(shù)焊縫系數(shù)是指對(duì)應(yīng)焊接接頭強(qiáng)度與母材強(qiáng)度之比值。②單面焊的對(duì)接接頭（沿焊縫根部全長(zhǎng)具有緊貼基本金屬的墊板）。 在蠕變溫度下，通常取材料常溫下最低抗拉強(qiáng)度,屈服點(diǎn)或設(shè)計(jì)溫度屈服點(diǎn)，三者除以各自的材料設(shè)計(jì)系數(shù)后得到的最小值作為壓力壓力容器受壓元件設(shè)計(jì)時(shí)的許用應(yīng)力[13]。制造方便，節(jié)約材料，便于運(yùn)輸、安裝、操作、維修等。當(dāng)壓力容器零部件由多種材料制造時(shí)，各種材料必須相容，特別是需要焊接連接的材料。一般情況下，相同規(guī)格的碳素鋼的價(jià)格低于低合金鋼，不銹鋼的價(jià)格高于低合金鋼。鋼板的選擇一般要注意以下問(wèn)題：各類鋼板在不同厚度和熱處理狀態(tài)下，允許使用的介質(zhì)、壓力及溫度范圍。（4）鋼材具有良好的可焊性。另外還必須考慮壓力容器的制造工藝以及其經(jīng)濟(jì)合理性。表22為常用壓力容器材料在高溫下的性能。0Cr18Ni11Ti不僅有足夠的強(qiáng)度和剛度,還抵抗高溫下的硫侵蝕，對(duì)于本塔塔盤加工高含硫原油有很好的防腐作用。金屬包墊片是由石棉橡膠板作內(nèi)芯，～。2Cr13，屬馬氏體型不銹鋼，耐蝕性不如1Cr13，但強(qiáng)度較高，有較好的抗氧化性，可在550℃下長(zhǎng)期使用。(6) 耐腐蝕，不易堵塞。綜合考慮后，本設(shè)計(jì)選用板式塔。 塔盤的選型1．泡罩塔泡罩塔盤的結(jié)構(gòu)主要由泡罩、升氣管、降液管、溢流堰、降液管及塔板等部分組成。4．舌形塔板、浮動(dòng)舌形塔板和斜孔塔板三者均為噴射型塔板。而浮閥又可分為兩類：分別是盤狀浮閥和條狀浮閥。因而在塔板上形成液面落差，使上升的氣流不能均勻分布，導(dǎo)致塔板效率降低。（4）其他流型液量與塔徑都很大時(shí)，用四程流型或階梯流型更為合適。本設(shè)計(jì)采用弓形降液管。溢流堰的高度根據(jù)物料性質(zhì)、塔型，液相流量及塔板壓力降確定。浮閥的開(kāi)度與閥孔處氣相的動(dòng)壓有關(guān)，而動(dòng)壓又取決與氣體的速度與密度。有螺紋緊固件，螺紋卡板緊固件，楔卡緊固件。塔板上氣、液接觸構(gòu)件（浮閥）設(shè)置在此區(qū)域內(nèi)，故此區(qū)為氣、液傳質(zhì)的有效區(qū)域。常用在高壓容器上。6．平板封頭 這是各種封頭結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單、制造最容易的一種封頭形式。本設(shè)計(jì)采用圓筒形裙座。此時(shí)壓板可以制成圈。5．排氣孔塔運(yùn)行中可能有氣體逸出，就會(huì)聚積在裙座與塔座封頭之間的死角區(qū)中，它們或者是可燃的，或者是對(duì)設(shè)備有腐蝕作用的，并會(huì)危及進(jìn)入裙座的檢修人員，因此必須在裙座上部設(shè)置排氣管或排氣孔。 法蘭的結(jié)構(gòu)型式選擇與論證1．法蘭類型由于生產(chǎn)操作的需要以及制造、安裝、檢修、和運(yùn)輸上的方便，壓力容器經(jīng)常要設(shè)計(jì)為可拆的結(jié)構(gòu)。： 整體法蘭 （2）活套法蘭這類法蘭并不直接固定于殼體上，只是松套在凸緣或翻邊上, 因?yàn)榉ㄌm是可以活動(dòng)的，不直接和管道連接，所以稱之為活套法蘭，也有另一種說(shuō)法叫松套法蘭。其中 —法蘭頸部小端有效厚度，mmDi—法蘭內(nèi)直徑，mm綜合考慮，本設(shè)計(jì)選用整體法蘭。壓緊面的幾何尺寸和表面加工質(zhì)量要求，必須與相應(yīng)的墊片相配合。(3) 榫槽型密封面這類壓緊面是由一個(gè)榫面和一個(gè)槽面相配合組成，墊片放在槽內(nèi)。在墊片選擇時(shí)，主要應(yīng)根據(jù)介質(zhì)特性、壓力、溫度和壓緊面的形狀來(lái)選擇墊片的結(jié)構(gòu)形式、材料和尺寸，同時(shí)也應(yīng)考慮墊片的價(jià)格，制造和更換是否方便等因素。常用材料有軟鋁、銅、軟鋼、不銹鋼、合金等。因墊片與介質(zhì)直接接觸，所以，合理選用密封墊片，對(duì)法蘭密封效果及法蘭尺寸有很大影響。凸緣本身具有加強(qiáng)開(kāi)孔的作用，不需再另外補(bǔ)強(qiáng)。夾角，以免物料沖擊塔板?？梢灾苯釉谠O(shè)備上開(kāi)長(zhǎng)條孔，利用矩形凸緣或法蘭把玻璃固定在設(shè)備上。整鍛件補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)是將接管與殼體連同加強(qiáng)部分作成整體鍛件，然后與殼體焊在一起。補(bǔ)強(qiáng)圈現(xiàn)已標(biāo)準(zhǔn)化。 （二）允許開(kāi)孔的范圍 筒體及封頭開(kāi)孔的最大直徑，不允許超過(guò)以下數(shù)值：（1）圓筒內(nèi)徑Di≤1500mm時(shí)，開(kāi)孔最大直徑d≤1/2Di，且d≤520mm；圓筒內(nèi)徑Di＞1500mm時(shí)，開(kāi)孔最大直徑d≤1/3Di，且d≤1000mm； （2）凸形封頭或球殼的開(kāi)孔最大直徑d＜1/2Di； （3）錐殼（或錐形封頭）的開(kāi)孔最大直徑d≤1/3Di，Di為開(kāi)孔中心處的錐殼內(nèi)直徑。②接管的腐蝕裕量為1mm。除塔頂外，一般設(shè)置全平臺(tái)。對(duì)于在操作維修中有可能長(zhǎng)期堆置重物的平臺(tái)應(yīng)作特殊考慮。(4) 梯子至塔體、保溫層外表面的距離至少為200mm，當(dāng)塔體上有加強(qiáng)圈時(shí)，則距離必須適當(dāng)加大。 本次設(shè)計(jì)的平臺(tái)和梯子的設(shè)置在人孔的下方位置設(shè)置一層平臺(tái)，每層平臺(tái)的包角為180176。本設(shè)計(jì)塔底空間高度:4800。塔盤